Przedmiotem niniejszego wynalazku jestsposób otrzymywania kwasu octowego, u- mozliwiajacy zastosowanie rozpuszczalni¬ ków o srednim'punkcie wrzenia, wyzszym niz punkt wrzenia kwasu octowego, jednak nizszym od 150°.Dotychczas rozpuszczalniki tego rodzaju nie byly stosowane w przemysle mimo do¬ statecznej ich zdolnosci wyciagowej z po¬ wodu zlych wyników, jakie otrzymuje sie w czasie oddzielania kwasu. Istotnie, gdy po ekstrakcji milowano oddzielic kwas octowy od rozpuszczalnika zapomoca destylacji, o- trzymywano kwas zanieczyszczony rozpu¬ szczalnikiem, pomimo dodatkowej rektyfi¬ kacji z silna deflegmacja.Ostatnie badania wykazaly, ze trudnosci oddzielania kwasu od rozpuszczalnika wy¬ woluje prawie wylacznie obecnosc w mie¬ szaninie malej ilosci wody (0,5 do 3%), któ¬ ra tworzy z rozpuszczalnikiem mieszanine azeotropowa. Po uprzedniem usunieciu tej malej ilosci wody, celem otrzymania mie¬ szaniny bezwodnej, oddzielanie kwasu od rozpuszczalnika uskutecznia sie z latwoscia pod warunkiem, ze jako rozpuszczalnik o- bierze sie plyn, który nie daje z kwasem octowym mieszaniny azeotropowej.Wedlug niniejszego wynalazku usunie¬ cie wody uskutecznia sie przez zastosowanie pomocniczego plynu porywajacego, nieroz¬ puszczalnego lub malo-rozpuszczalnego w wodzie i dostatecznie lotnego, aby miesza¬ nina azeotropowa, która on tworzy wraz z woda, zachowywala sie jak przedogon w stosunku do mieszaniny azeotropowej, jaka powstaje z wody i rozpuszczalnika, uzytego do lugowania kwasu. Plyn porywajacy mo¬ ze byc dodany do rozpuszczalnika przed lu¬ gowaniem, o ile wplywa on korzystnie na lu¬ gowanie, lub, w przeciwnym razie, — po wyciaganiu.Z odwodnionej mieszaniny kwasu i roz¬ puszczalnika oddziela sie kwas w zwyklej kolumnie destylacyjnej. Kwas przechodzi w stanie bezwodnym najpierw, a rozpuszczal¬ nik odciaga sie u dolu kolumny; moze on byc stosowany do ponownej ekstrakcji.Rozpuszczalnik o srednim punkcie wrze¬ nia, jak równiez pomocniczy plyn porywa¬ jacy moga byc produktami czystemi lub mieszaninami.Sposób wedlug wynalazku daje sie za¬ stosowac nietylko do zwyklych wodnych roztworów kwasu octowego, lecz równiez i do roztworów, zawierajacych sole mineral¬ ne, a nawet pewne skladniki organiczne, o ile umiejetnie dobrano uzywany do wycia¬ gania rozpuszczalnik. W ten sposób mozna latwo obrabiac wody octowe, pochodzace z fabrykacji octanów celulozy. Wody te za¬ wieraja w roztworze sole i skladniki celulo¬ zowe. W czasie lugowania kwasu substancje te wydzielaja sie, skoro tylko kwas jest w niedostatecznej ilosci, lecz nie rozpuszczaja sie w odczynniku wyciagowym i gromadza sie na granicy warstw wyczerpanego wod¬ nego roztworu i rozpuszczalnika. Mozna je wówczas usunac zapomoca jakiegokolwiek sposobu mechanicznego.Przyklad I. Wodny roztwór 30%-go kwasu octowego traktuje sie w urzadzeniu, przedstawionem schematycznie na fig. 1 za¬ laczonego rysunku.Kwas octowy, zawarty w zbiorniku /, i octan amylowy, wrzacy przy 138° — 140°C, uzyty, jako rozpuszczalnik o srednim punk¬ cie wrzenia, zawarty w zbiorniku 2, plyna przeciwpradowo przez kolumne ekstrakcyj¬ na 3. Plyn pozbawiony kwasu uchodzi rur¬ ka 4, podczas gdy mieszanina kwasu i octa¬ nu amylowego, zawierajaca troche wody, odplywa rurka 5 i wchodzi do kolumny od¬ wadniajacej 6, ogrzewanej posrednio i zao¬ patrzonej w skraplacz 7 i rozdzielacz 8.Odwadnianie odbywa sie przy pomocy octa¬ nu etylowego, jako czynnika porywajacego wode i tworzacego z nia mieszanine azeotro¬ powa, wrzaca przy 70,5°. Mieszanina ta skrapla sie w chlodnicy 7 i rozdziela sie na dwie warstwy plynne w rozdzielaczu 8. 2 —Warstwa górna, zawierajaca octan etylowy, odprowadzana jest w miejscu 16 do góry kolumny 6. Wode odciaga sie rurka 9, pod¬ czas gdy bezwodna mieszanina kwasu z roz¬ puszczalnikiem splywa z kolumny 6 prze¬ wodem 10, skad wchodzi w miejscu 17 do zwyklej kolumny destylacyjnej 11, ogrze¬ wanej posrednio i zaopatrzonej w skraplacz 12. Kwas beizwodny odciaga sie przewodem 13. Przewodem 14 splywa rozpuszczalnik, który moze byc uzyty ponownie po ochlo¬ dzeniu go najlepiej zimnym plynem, dostar¬ czanym z kolumny 6.Do ogrzania kolumny 6 mozna wyzyskac cieplo, zawarte w parach kwasu octowego, wychodzacych z kolumny 11, dzieki czemu zmniejsza sie w znacznym stopniu strata pa¬ ry wodnei. zuzywanej do ogrzewania ko¬ lumny.Mozna tu zastosowac urzadzenie, przed¬ stawione schematycznie na fig. 2.Przyklad II. Pary kwasu octowego, u- chodzace u góry z kolumny 11, zamiast bez¬ posrednio do skraplacza 12, przechodza przez grzejnik 20, umieszczony w kolumnie * 6. Kwas octowy zgeszczony odplywa prze¬ wodami 21 do zbiornika 23, z którego czesc zawartosci odciaga sie w postaci bezwodne¬ go produktu koncowego, a druga czesc za¬ wraca sie do kolumny //. Nieskroplone pa¬ ry kwasu octowego unosza sie rurka 18 do skraplacza 12, skad kondensat splywa rów¬ niez do zbiornika 23 przez przewód 22.O ile ogrzanie kolumny 6 przy pomocy par kwasu octowego jest niedostateczne, u- zapelnia sie je od dolu kolumny 6, jak zwy¬ kle, zapomoca pary wodnej, przechodzacej przez wezownice 24.Czasem roztwory wodne kwasu octowe¬ go zawieraja domieszki organiczne lub mi¬ neralne, których obecnosc przeszkadza wy¬ ciaganiu kwasu zapomoca rozpuszczalników srednich.Ma to, np., miejsce w rozcienczonych roztworach kwasu octowego, otrzymanych droga fermentacji celulozy, zawierajacych substancje klejowate, przeszkadzajace roz¬ dzieleniu w kolumnie 3.Aby zapobiec tej niedogodnosci, usku¬ tecznia sie lugowanie zapomoca rozpuszczal¬ ników srednich, dzialajac niemi na pary za¬ miast na plyny. Stosuje sie wtedy urzadze¬ nie, przedstawicne na fig. 3.Pary kwasne, zawierajace duzo pary wodnej, wchodza do srodkowej czesci ko¬ lumny 3, wypelnionej rozpuszczalnikiem srednim. Rozpuszczalnik wprowadza sie w stanie wrzenia; wznosi sie on wraz z para wodna do górnej czesci kolumny, tworzac dwuskladnikowa mieszanine azeotropowa (woda — rozpuszczalnik sredni), która po skropleniu W kondensatorze 26 rozdziela sie w rozdzielaczu 27. Dolna, wodna warstwa zostaje z rozdzielacza 27 wypuszczona, war¬ stwa zas górna rozpuszczalnika sredniego powraca stale do górnej czesci kolumny 3* Pary kwasu octowego zostaja rozpuszczone w rozpuszczalniku srednim, opadajacym stale z górnej czesci kolumny; w ten sposób splywaja one do dolnej czesci kolumny 3, gdzie, dzieki slabemu dodatkowemu ogrze¬ waniu w miejscu 28, otrzymuje sie tylko mieszanine kwasu, rozpuszczalnika srednie¬ go i malej ilosci wody. Mieszanina ta wcho¬ dzi do kolumny 6 i jest odprowadzana w ta¬ ki sam sposób, jak w poprzednim przykla¬ dzie.Rozpuszczalnik po uzyciu zostaje usu¬ niety u dolu kolumny 11 i odprowadzony do kadzi 2, jak w przykladzie ogólnym (fig. 1,2).Celem zwiekszenia skutecznosci oddzie¬ lania rozpuszczalnika sredniego od bezwod¬ nego kwasu octowego, stosuje sie w ko¬ lumnie 11 pomocniczy plyn, dajacy z bez¬ wodnym kwasem octowym mieszanine dwu¬ skladnikowa azeotropowa. W tych warun¬ kach, wprowadzony do plynu zasilajacego rozpuszczalnik sredni, przechodzac rurka 10 z kolumny 6, zostaje raptownie odrzucony — 3 -do -dolnej czesci kolumny 11, podczas gdy kwas octowy jest porywany pod wplywem wrzenia do górnej czesci wraz z uzytym plynem pomocniczym.Mieszanina dwuskladnikowa azeotropo¬ wa, zawierajaca kwas, jest naogól jedno¬ rodna. Rozdziela sie ja, ewentualnie, przez wprowadzenie bardzo malej ilosci wody.Kwas octowy, zawarty w mieszaninie, prze¬ chodzi w wiekszej ilosci do jednej z dwóch warstw; warstwa ta zostaje odprowadzona do naczynia 15, gdzie przy slabem wrzeniu pozbawia sie ja plynu pomocniczego, który jest w niej rozpuszczony. Destylacja ta za¬ biera jednoczesnie mala ilosc dodanej wo¬ dy, co wyjasniono wyzej. W ten sposób o- trzymuije sie na dole naczynia 15 czysty kwao bezwodny.Pary, uchodzace z kolumienki 15, prze¬ chodza bezposrednio do skraplacza 12 w taki sposób, ze woda i plyn .pomocniczy, do¬ dane jeden raz, kraza bez konca w obwo¬ dzie zamknietym.W przykladzie wykonania, przedstawio¬ nym na fig. 4, do wyciagniecia kwasu octo¬ wego z 30%-go wodnego roztworu zastoso¬ wany jest octan amylowy, jako sredni roz¬ puszczalnik (punkt wrzenia 138° — 140°), jako plyn pomocniczy zas do kolumny 11 doprowadza sie benzyne naftowa, wrzaca w bardzo waskich granicach temperatury, np. 114° — 116°C.Benzyna ta tworzy z bezwodnym kwa¬ sem octowym mieszanine azeotropowa, za¬ wierajaca 45% kwasu octowego i wrzaca przy 100,5°.Oddziela sie ona latwo od octanu amy- lowego, który zbiera sie jako niedogon w do¬ le kolumny.Kolumne 11 napelnia sie raz tylko odpo¬ wiednia iloscia benzyny. Odkwaszony octan amylowy gromadzi sie w sposób ciagly w czesci dolnej, a dwuskladnikowa mieszani¬ na azeotropowa—kwas—benzyna w czesci górnej. Mieszanina, ta jest jednorodna, lecz rozdziela sie po wprowadzeniu minimalnej ilosci wody, np. 1%. Warstwa doltia, skla¬ dajaca sie z okolo 90% kwasu i zawierajaca okolo 10% rozpuszczonej benzyny, zostaje odprowadzona do kolumienki 15, ogrzewa¬ nej posrednio. Na dole kolumnieki gromadzi sie czysty kwas bezwodny. Warstwa górna, zawierajaca duzo benzyny, wraca w sposób ciagly do kolumny 11.Procesy opisane moga byc uskutecznio¬ ne pod cisnieniem zwyklem, jak równiez pod cisnieniem nizszem lub wyzszem od atmosferycznego. PL